可安装液压夹具的卧式加工中心工作台结构-.pdf

／ I s f l 可安装液压夹具的卧式加工中心 工作台结构 青海一机数控机床有限责任公司 西宁8 1 0 0 1 8 胡广强王凤 山 随着社会的发展，产品的更新换代周期越来越 短 ，中小件 的批量生产越来越 多，这就要求加工设 备的生产效率进一步提高。作为加工中必不可少的 夹具类液压夹具 ，以其夹 紧力大、便于操纵、 与电气结合易于实现 自动化等优点得到了广大用户 的认可 ，然而以往的液压夹具 因其体积较大多应 用 于立式加工 中心。随着液压夹具的发展，其体积越 来越小。很 多用户 已迫切希望在卧式加 工中心上安 装液压夹具。根据江苏某用户的要求，我厂对已有 的XH 7 5 5 C型卧式加工中心回转工作台进行设计改 造，使其在工作台上可以安装液压夹具。 1 ． 夹具设计 XH 7 5 5 C [ “ 式 加 工中心 工作台面 积5 0 0 mm 5 0 0 mm，其f g J T 形的布置结构，特别适用于中小件 的批量生产。要在其上安装液压夹具 ，首先需要解 决的就是B 轴旋转时液压夹具 系统压力保持问题 ， 因为只有在加工期间保持压力稳定，才能保证加工 的产品质量。查阅相关资料，有三种方法来解决该 问题 ①在外面用旋转接头连接油路。②夹具系统 充油至所需压 力后 ，系统与液压站断开 ，用阀来保 持压力。③夹具系统充油后与液压站断开用蓄能器 保持系统压力。第一种因其稳定性的问题现已被淘 汰，后两种方法又不利于实现 自动化 ，根据我厂 XH7 5 5 C I b 式加 工中心工作台的本体结构 ，我们选 择 了内置式油路 ，其结构如 图1 所示 。 2 ． 工作原理 当活塞6 下 腔通 油 ，中间转轴5 与活塞6 沿 着导 向键7 将工作台4 抬起 ，上齿盘3 与下齿盘2 分开 ，信 走 刀原理 图如图3 所示 。 图3 自动进给传动原理 1 、2 ． 锥齿轮3 、4 、5 、6 ． 齿轮 各 齿轮 齿数 分 别是Z 1 5 0 、z 2 5 0 、z 3 4 9 、 Z 4 - 5 1 、 2 0 、Z 6 2 0 ，丝杠螺距 ． P 6 m m。 该装置采用差动传动原理，当刀架随主轴每旋 转一转，通过齿轮Z ， 、Z 4 、Z 、Z 6 传动至花键轴，由 于齿轮 、Z 4 齿数相差2 ，通过差动传动原理使齿轮 z 每转一转比z 3 慢转动2 个齿，从而通过花键轴、锥 齿轮、丝杠螺母传动，带动刀架实现自动走刀。需 要改变进给量时可改变z ， 、Z 4 齿轮齿数即可 。 进 给 量f 0 ． 1 1 7 r n m／ r ， 当动 力 头 转 速选 用 4 0 r ／ m i n 时 ，行走速度v 4 0 x 0 ． 1 1 7 4 ． 8 m m ／ m i n 。 2 ． 结构特点和使用效果 1 该结构进 刀运动采用 了差动 传动原 理 ， 结构紧凑 ，传动速比大 ，运行可靠 ，制造成本低 ， 该结构在我公司其他专机上也得到广泛使用。 2 刀架部分传动精度高 、刚度 足 ，加 工尺 寸精度在0 ． 0 2 m m以内，完全达到图样要求。 总之，该装置设计独特，操作方便，能提高工 作效率 ，保证质量 ，成功解决了该工件的加工难 题，大大节约了设备投资。如拆除镗削头装置，车 床还能恢复原功能。MW 收稿日期2 0 1 1 0 8 2 6 参 磊 籼 旺 ⋯ 4 9 桃 ／嘲 仟}上 衣 i n e T o o l s ／ Ac c e s s o r i e s ／ Fi x t u r e 号杆1 向系统发出工作台抬起信号 ，工作台开始以 5 r ／ mi n 的转速旋转 ，此时向工作 台上的液压夹具系 统供油的油路通过 中间回转轴5 外 圆上的 回转油槽 依然与液压站保持通路 ，也就是说在加工时可以把 工作台旋转到任何需要的位 置而且可以保持液压夹 具 系统的压力。 图1 液压夹具油路 1 ．信号杆 2 ． 下齿盘 3 ． 上齿盘 4 ． 工作台 5 ． 中间转轴 6 ． 活塞7 ． 导向键 中间转轴的两 回转油槽之 间及液压缸各处用0 形密封 圈密封 ，因为运用O 形密封 圈密封有以下优 点 ①单圈即可密封两个方向的压力 ，且密封性能 可靠。②体积小、重量轻、成本低。③密封部位结 构简单装拆方便。④动摩擦阻力小。⑤尺寸沟槽已 标准化 ，选用方便备品容易解决。 0 形密封 圈是压紧型密封 ，故将它装入密封沟 槽 中时要特 别注意 ，0形密封 圈要 有一定 的压缩 量 ，压缩量的大小可用下式表示 I d - h／ d 液 压缸 盖做 静 密封 处 预 压缩 量 取 1 0 ％～ 2 5 ％；活塞做往复运动处取w l O ％～2 0 ％；中间转 轴两 回旋油槽处取 3 ％～8 ％，同时为了减少运动 摩擦力 ，延长密封 圈的使用 寿命 ，0形密封 圈对被封零 件的表面粗糙 度要求很高 ， 一 般规定静密封零件的表面 粗糙度值R 6 ． 3 m，动密 图 0 形密封圈 封零件表面粗糙度值R 0 ． 8 m。 虽然用0形密封圈密封有诸多好处，但是在压 力较大的情况下使 用时 ，O 形 圈会被挤入低压侧 间 隙，压力越大挤入间隙的现象就越 严重 。对于动密 封 ，当压力超过9 8 0 N ／ c m 时就会 出现 挤入 间隙现 5 0 参磊 栅工 象。密封 圈挤入间隙造成 的破坏 ，是O 形 圈破坏的 主要原 因之一 ，特别是 压力脉动时更容易发生这种 现象 ，由于压力脉动使密封 圈略有转动促成挤入 间 隙中的一部分被破坏 ，为了使油路油压保持稳定 ， 我们在液压夹具 的油路中增加 了单独 的压力检测 及 压力保持装置 ，其液压原理如图3 所示。 图3 液压原理 1 ． 电动机 2 ． 液压泵 3 ． 电磁换向阀 4 ． 压力继 电器 5 ． 蓄能器 6 ． 液压夹紧液压缸 电动机 1 启动 ，带动液压泵 2 旋 转 ，压 力油一 部分进入液压夹紧液压缸 6，一部分进入蓄能器 5 储存起来 ，随着压力的升高 ，当压 力达到压 力继 电 器 4的上限的时候 ，压力继 电器发出信号 ，通过 电 气控制 系统 ，将 电磁换 向阀 3 的阀芯移至中位 ，液 压夹具 系统暂时与液压站 中断 ，系统靠蓄能器保持 压力 ，此时的液压夹具 系统可视为一个独立于液压 站的液压 系统。当然 ，液压夹具 系统的油压会由于 泄漏等原 因造 成压力下降，当压力降至继电器的下 限时 ，压力继电器发 出信号 ，电磁换 向阀阀芯移至 左位，液压夹具系统与液压站接通，补充油压。当 装卸工件时 ，电磁换 向阀阀芯移至右位 ，液压夹具 松开。 3 ． 结语 完全依靠蓄能器和 阀芯保压的时 间要根据夹具 系统的液压缸个数及油路的泄漏情况而定，根据我 们现场试验的经验 ，一般可保持2 ～3 h ，而这个时 拦旦 圭 ．持 煮燕 磐 机床导轨精度测量方法探讨 沈阳机床股份有限公司 辽宁 1 1 0 1 4 1 李朝国 机床导轨是机床上用来确定各主要部件相对位 置的基准 ，机床上的运动部件是通过导轨进行导向 的。导轨的运 动轨迹一旦产生误差 ，将会改变机床 中各部件的相对位置 ，破坏运动部件之 间相对运动 的准确性 ，最终影 响被加工零 件的加工精 度 ，因 此 ，导轨几何测量精 度是保证机床加 工精度的一项 重要指标。所以机床导轨的精度测量具有很重要的 意义。 1 ． 对导轨的基本要求 导轨本身的基本要求有导向精度、耐磨性、刚 度 、低速运动平稳性 、精度保持性、运动灵敏度和 定位精 度、抗振性与稳定性及结构工艺性 。 2 ． 精度影响分析 1 导 向精度 导轨的精度主要研究的是它的 导 向精 度，因为别的 因素最终是影响导轨的导 向精 度 。导 向精度是指执行件沿导轨运动时运动轨迹的 准确性 。机床导轨的导向精度 ，对于直线导轨是指 运动部件沿固定件导轨运动时直线性的程度 ；对于 圆导轨 则为正圆性的程 度。导向直线性包括导轨在 垂直面 内的平直性 、导轨在水平面 内的平直性 、两 条导轨之间的平行性 即扭曲度 。 间段可以完成一个 中小件的加工 。运用单独的压力 保持及检测装置，我们总结的优点是 ①可以吸收 液压泵的脉动。②减轻液压油缸到头或换向阀换向 时所引起的液压冲击。③可补偿当油温变化时所引 起的油压变动 。④当液压站发生故障时仍可长时间 的完成夹紧。总之，一切的目 标就是保证夹紧力的 稳定 ，夹紧力稳定才能保证产品的加工质量 。MW 收稿 日期2 0 1 1 0 9 1 5 2 影响导向精度的主要因素主要有导轨制 造误差、导轨的安装误差和导轨磨损。 在机床的使用过程中，由于切削力、自激振 动 、温升及热变形等 因素的影响 ，导轨的直线度误 差会发生一定的变化 ，影响导 向精度 。机床导轨的 直线度误差与加工精度紧密相关 ，必须采用合适的 方法对其进行测量和评定。 导轨的精度要求一般有三项 ①导轨在垂直平 面 内的 直线度 。②导 轨在水平 平面 内的直线度 。 ③导轨的平行度。这三项精度的标注方法，在有 关机床精 度标准 中 已经有 了明确的规 定 。导轨精 度误 差每 米为0 ． 0 2 mm。在 最大 工件 回转直径等于 3 0 0 mm、最大工件长度等于3 0 0 mm车床床 身导轨 几何精度的规定中 ，对导轨允差为0 ．0 0 6 7 m m。 3 ． 测量仪器与环境 测量仪器的选择测量仪器在检测精度和范围上 应与测量的要求相 匹配，精度过高有时反而造成测 量不准 ，而且效率也低 。当前 ，许多测量仪器已采 用计算机测量数据的 自动采集和处理 ，测量精度和 效率大大提高。 测量时温度对测量结果的准确度影响很大，振 动也会严重影响检测的正常进行。一般精密检测都 应在恒温室的防振 工作台上进行 ，通常被测件要在 恒温室内放置一端时间，待其温度与恒温室的温度 一 致时再测量。 4 ． 测量方案的实现 1 应用水平仪测量床导轨垂直平面直线度 误差在实际测量过程中，测量参数如何选择，测 量误差能否满足测量要求 ，决定了能否采用该测量 方法，因此当测量仪器及参数确定后，计算出测量 参 磊 籼 旺 5 1